出于对美国未来海洋研究经费不会有较大增长的基本判断，为了集中有限资源实现美国最重要的海洋研究目标，美国国家科学基金会（NSF）的海洋科学部（OCE）于2013年请求美国国家研究理事会（NRC）海洋研究局（OSB）对未来10年海洋科学的研究方向进行调研，以确定优先研究方向。2015年1月30日，NRC发布题为《海洋变化：2015-2025海洋科学10年计划》^[1]的报告，该报告首先分析了进入21世纪以来海洋科学的重点突破方向，在此基础上，遴选出8项优先科学问题，并分析了在保守预算情境下实现这些优先目标的路径，从而为NSF未来10年的海洋科学资助布局提供决策支撑。

一、遴选方法

报告基于政府、国际以及NRC近15年来的学术报告，NSF项目负责人为OCE提供的重点材料，以及高水平论文和杰出科学家的内部研讨主题等资料，论述并确定了21世纪海洋科学7个重点突破方向：（1）气候变异和变化中的海洋因素；（2）不断变化的海洋生物地球化学和生态维度；（3）海洋生态系统的生物多样性、复杂性和动态性；（4）海底的地质、物理及生物学动态；（5）新技术使全球海洋数据收集更加高效；（6）合作助推海洋学成就；（7）科学成就分析。

围绕以上重点方向，结合近年重要海洋科学研讨会主题，吸纳从NSF、联邦机构、研究社团、NRC发布的成果中遴选出的300多个挑战性海洋科学主题，集成NSF项目管理者的汇报成果，以及其他联邦机构相关研究人员提供的演讲、访谈等材料，利用层次分析法，参照先前NRC有关海洋科学研究优先级评价标准和NSF项目管理者建议所遴选的四个优先度评判准则（变革的潜力、社会影响、研究准备、合作伙伴关系潜力），通过对目标层进行加权，分析得到了2015-2025年8个海洋科学的优先科学问题。

二、优先科学问题

1、海平面变化的速率是多少？机制是什么？会产生什么样的影响和地理变异？

近年来，美国海军（USN）、美国海岸警卫队（USCG）、美国地质调查局（USGS）、内政部下属其他组织、美国陆军工程兵团（USACE）、美国国家航空航天局（NASA）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）等多个机构和组织与NSF合作，通过实地和卫星测量了海平面变化速率，并提出了相关预测模型和减缓与适应对策。

2、全球水文循环、土地利用、深海涌升流如何影响沿海和河口海洋及其生态系统？

USGS、NOAA、USN、NASA、USACE以及美国环保署（EPA）等机构都资助和部署了涉及该主题的研究方向。

3、海洋生物化学和物理过程如何影响当前的气候及其变异，并且该系统在未来如何变化？

该主题涵盖了美国能源部（DOE）、NASA、NOAA、美国联邦应急管理局（FEMA）等多个联邦机构的职责和使命。

4、生物多样性在海洋生态系统恢复力中的作用，以及它将如何受自然和人为因素的改变？

对生物多样性提高生产力和影响扰动恢复的理解程度是海洋生态学的重大挑战之一。EPA、NASA、NOAA、美国国家海洋渔业局（NMFS）、美国海洋能源管理局（BOEM）、美国鱼类和野生动物管理局（USFWS）等多个联邦机构都涉及生物多样性和生态系统恢复力的相关研究。

5、到21世纪中叶及未来100年中海洋食物网如何变化？

食物网结构集成了海洋生态系统的多个关键方面，包括捕食动力学、底栖和浮游生物组分耦合、气候作用力，以及物理和生物地球化学影响等。“动态地球”（Dynamic Earth）、“未来地球计划”（Future Earth）、“全球海洋生态系统动力学国际计划”（GLOBEC）都将该主题列为一项重要的基础性研究领域。

6、控制海洋盆地形成和演化的过程是什么？

OCE可能与NSF地球科学部（EAR）合作资助跨陆-海边界的研究机遇，并可能与USGS开展监测工作，还将与NOAA、BOEM、美国海军研究办公室（ONR）及美国海洋哺乳动物委员会（MMC）开展地震和声学研究。

7、如何更好地表征风险，并提高预测大地震、海啸、海底滑坡和火山喷发等地质灾害的能力？

NSF将与USGS、NOAA的海洋和大气研究办公室（OAR）、美国国家气象局（NWS）、EAR、FEMA、联邦航空管理局（FAA）以及来自运输和物流保险行业的私营部门之间开展预测和地质灾害快速响应方面的合作。

8、海床环境的地球物理、化学、生物特征是什么，它如何影响全球元素循环和生命起源与演化？

除了OCE支持外，NSF的其他潜在合作伙伴BIO和EAR也对该主题提供了支持。

三、行动部署

目前学术研究船队、“国际大洋发现计划”（IODP）和“海洋观测计划”（OOI）这三个基础设施的总投资额占到OCE总预算的50%以上和基础设施预算的90%以上。NRC评估旨在使目前NSF资助下的海洋研究基础设施的投资组合更好地与未来10年海洋科学优先问题匹配，并聚焦在上述三个主要的基础设施资产。为此，NRC提出以下建议：

1、为维持一个强大的海洋科学界，整体财政规划应保持核心研究计划和基础设施投资之间的平衡。在预算持平或下降时应重点维持核心研究计划投资，基础设施费用不应超过核心研究计划费用。

2、OCE应该努力减少重大基础设施（OOI、IODP，以及学术研究船队）的运行和维护成本，并在未来5年内恢复核心科学和OTIC资金。如果预算持平或只有通胀上升，OCE应该调整重大基础设施项目，包括年度总计划预算不应超过40%-50%。

3、为了落实“建议2”，OCE应在下一个预算中直接减少主要基础设施成本的10%，随后在接下来的5年再减少10%-20%。节约的成本应直接用于强化核心研究计划，投资技术开发和资助实质性的合作研究，以解决未来10年科学优先事项，并在未来5年内实现重大基础设施成本与核心科学基金再平衡的最终目标。

4、重大基础设施直接减少的10%成本的分布应为：OOI减少最多，IODP（2013-2018年）适度减少，学术研究船队减少最少。建议NSF将海洋基础设施投入减少到不超过投资总额的50%。而要实现这一目标，OOI开支将需要减少20%，IODP需要减少10%，学术研究船队需要减少5%。

报告还指出，由于NSF的海洋学经费在未来10年不可能出现明显增长，恢复核心科学领域经费的唯一方法是减少基础设施方面的支出。这样的减支并不容易，也可能对海洋科学界造成部分不利影响。

四、对我国的启示

该咨询报告具有以下值得借鉴之处：

1、围绕政府科技资助部门需求开展目标导向的决策咨询研究与资助方案建议。此次发布的《海洋变化：2015-2025海洋科学10年计划》是一个典型的美国海洋科技发展决策咨询报告，具有用户需求导向、研究主题明确、前期调研充分、分析方法规范和建议可操作等的特点。这种以决策用户所面临的问题为导向的决策咨询研究，其整体形成机制和分析模式值得借鉴。

2、科学研究计划、基础设施建设计划与相应经费情景匹配考虑，突出决策咨询建议的可操作性和实施的优先次序。根据不同情景（如预算增长、预算不变和预算减少）分别给出实现相应优先科学目标的具体经费方案，这种根据未来宏观环境不同变化情景（乐观情景、正常情景和悲观情景）给出具体咨询建议及相应实施路径的科技咨询建议报告，值得国内的研究工作借鉴。

3、该报告首先分析并确定了海洋科学的重点突破方向，并在此基础上，通过严谨的专家咨询、最新资料调研和层次分析等方法确定优先研究主题，遴选出对美国最为重要的8个海洋研究问题。这种基于已有研究基础、广泛专家咨询、充分资料调研和规范的方法分析的流程化产品组织形式，值得我们借鉴。

4、推进建设海洋强国和实施21世纪海上丝绸之路的战略部署，需要依靠科技进步和创新，突破制约海洋经济发展和海洋生态保护的科技瓶颈。围绕国际上海洋科技突破方向，我国需要结合我国的海洋现实国情和问题，通过科学的分析方法和流程，科学确定关乎我国海洋科技发展的重点优先研究主题和方向，促进海洋科技创新与服务国家建设。

（王宝 王金平 王立伟）